Hej! Jako dostawca wiertarki PDC otrzymałem mnóstwo pytań dotyczących różnic między wiertarkami PDC stosowanymi w wiertarstwie olejowym i gazowym a tymi stosowanymi w wierceniu geotermalnym. Pomyślałem, że rozbiję to dla ciebie w tym poście na blogu.
Po pierwsze, porozmawiajmy o tym, jakie są wiertło PDC. PDC oznacza kompakt polikrystaliczny diamentowy. Te bity wiertnicze są bardzo popularne w branży wiertniczej, ponieważ są twarde, mogą przecinać różne rodzaje skał i ogólnie trwać dłużej w porównaniu z innymi wiertarkami.
Środowisko operacyjne
Jedną z największych różnic między wierceniem ropy i gazu i wiercenia geotermalnym jest środowisko operacyjne.
W wierceniu ropy i gazu zwykle masz do czynienia ze skałami osadowymi, takimi jak piaskowiec, wapień i łupek. Skały te powstają z czasem przez akumulację osadu i mogą różnić się twardością. Temperatura w studniach olejowych i gazowych zwykle rośnie wraz z głębokością, ale nie jest tak ekstremalna jak w studniach geotermalnych. Większość odwiertów olejowych i gazowych ma temperaturę dna - otworu od 50 ° C do 200 ° C.
Z drugiej strony wiercenie geotermalne polega na dostępu do ciepła Ziemi. Wierysz gorące skały, często skały magmowe lub metamorficzne, takie jak granit i bazalt. Skały te są znacznie trudniejsze i bardziej ścierne niż skały osadowe w wierceniu ropy i gazu. A temperatura w studniach geotermalnych może być wyjątkowo wysoka, czasem w niektórych przypadkach osiągając ponad 300 ° C, a nawet 400 ° C. To środowisko o wysokiej temperaturze kładzie duży nacisk na wiertło.
Przyjrzyjmy się, w jaki sposób te różnice środowiskowe wpływają na projekt wiertarki PDC.
Projekt bit
Wybór noża
W wierceniu ropy i gazu nożyce na wiertarkach PDC są zaprojektowane do obsługi stosunkowo miękkich skał osadowych. Zazwyczaj mają dobrą równowagę między wydajnością cięcia a trwałością. Frez można kształtować na różne sposoby, takie jak okrągłe, prostokątne lub trójkątne, w zależności od określonego rodzaju skały i warunków wiercenia. Na przykład w bardziej miękkim piaskowcu można zastosować bardziej agresywny kształt noży w celu zwiększenia szybkości penetracji.
W przypadku wiercenia geotermalnego nożyce muszą być znacznie bardziej odporne na ciepło. Ekstremalne temperatury w studniach geotermalnych mogą powodować grafiki diamentu w nożach PDC, co osłabia nożę. Tak więc stosuje się specjalne nożyczki o wzmocnionej właściwości oporności ciepła. Te futry mogą mieć inny skład diamentu - macierz lub powłokę ochronną, aby zapobiec uszkodzeniu związanym z ciepłem.
Projektowanie ciała
Projekt nadwozia różni się również między dwoma aplikacjami. W wierceniu ropy i gazu korpus bitowy jest często zaprojektowany w celu optymalizacji przepływu płynów. Dobry przepływ płynu jest ważny dla przenoszenia sadzonek ze odwiertu i chłodzenia wiertła. Korpus może mieć kanały i dysz zaprojektowane w celu kierowania płynem wiertniczym w najbardziej wydajny sposób.
W wierceniu geotermalnym, oprócz przepływu płynów, korpus bitowy musi być w stanie wytrzymać środowisko o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu. Materiały użyte do ciała bitowego są często bardziej odporne na ciepło i silniejsze. Niektóre wiertarki geotermalne mogą mieć wzmocniony projekt ciała, aby zapobiec deformacji w ekstremalnych warunkach.
Zużycie i łzy
W wierceniu ropy i gazu zużycie wiertarki PDC wynika głównie z mechanicznej interakcji ze skałą. Futry mogą się zużywać, gdy przecinają skałę, a ciało może również odczuwać ścieranie sadzonek. Ponieważ jednak skały są ogólnie bardziej miękkie, szybkość zużycia może być stosunkowo wolniejsza w porównaniu z wierceniem geotermalnym.
W wierceniu geotermalnym zużycie jest połączeniem zużycia mechanicznego i zużycia termicznego. Środowisko o wysokiej temperaturze może przyspieszyć zużycie noży i korpusie. Futry mogą szybciej stracić ostrość z powodu zmian indukowanych ciepłem w ich strukturze. A korpus bitowy może się rozwinąć i kurczyć ze względu na zmiany temperatury, które mogą prowadzić do pękania i innych form uszkodzeń.
Wydajność i żywotność
Wydajność wiertarki PDC w wierceniu ropy i gazu jest często mierzona przez szybkość penetracji (ROP), a materiał filmowy wywiercony przed wymianą bitu. Dobry wiertarka PDC w wierceniu olejowym i gazowym może osiągnąć stosunkowo wysoki ROP w odpowiednich warunkach skalnych i może wiercić znaczną ilość materiału przed zużyciem.
W wierceniu geotermalnym osiągnięcie wysokiego ROP jest trudniejsze ze względu na twarde skały i środowisko o wysokiej temperaturze. Żywotność wiertła PDC w wierceniu geotermalnym jest zwykle krótsza w porównaniu do wiercenia ropy i gazu. Ekstremalne warunki odbijają się na bitwie i może wymagać go częściej wymieniania.
Rozważania dotyczące kosztów
Na koszty wiertarki PDC na wiercenie ropy i gazu wpływają czynniki takie jak wielkość bitu, rodzaj użytych noży i złożoność projektu. Zasadniczo bity te są wycenione na podstawie ich wydajności i oczekiwanej żywotności.
W przypadku wiercenia geotermalnego koszt wiertarki PDC jest często wyższy. Specjalne materiały i ulepszone cechy konstrukcyjne wymagane do wytrzymania wysokiej temperatury i twardego środowiska skalnego zwiększają koszty. Ponadto, ponieważ żywotność bitu jest krótsza, całkowity koszt wiercenia w projektach geotermalnych może być znacznie wyższy.
Inne powiązane wiertarki
Jeśli jesteś zainteresowany innymi rodzajami wiertarki, oferujemy równieżImpregnowane diamentowe bityWNQ Diamond Core Bits, ISurface Set Diamond Core Bits. Te bity wiertnicze mają własne unikalne zastosowania i zalety w różnych scenariuszach wiertniczych.
Wniosek
Tak więc, jak widać, istnieją znaczące różnice między wiertonkami PDC w wierceniu ropy i gazu a tymi dla wiercenia geotermalnego. Środowisko operacyjne, projektowanie bit, zużycie, wydajność i koszty różnią się w zależności od aplikacji.
Jeśli jesteś w branży wiertniczej i szukasz odpowiednich bitów wiertła PDC do twojego projektu, niezależnie od tego, czy jest to ropa i gaz, czy geotermal, chciałbym porozmawiać z tobą. Możemy omówić Twoje szczególne wymagania i znaleźć dla Ciebie najlepsze rozwiązanie wiertła. Po prostu sięgnij, a możemy rozpocząć rozmowę o twoich potrzebach wiercenia.
Odniesienia
- Podręczniki inżynierii wiertniczej
- Papiery badawcze branżowe na temat wiertarki PDC
- Wewnętrzne raporty badań i rozwoju firmy dotyczące projektowania i wydajności wiertarki